Астрономи виявили першу галактику, яка володіє регулярним великомасштабним магнітним полем, напрямок якого змінюється в декількох місцях. Такий висновок вдалося зробити на основі спостережень поляризації радіовипромінювання об'єкта. Результати можна використовувати для перевірки гіпотез про генерацію галактичних магнітних полів і їх зв'язки з міжгалактичними. Стаття опублікована в журналі.
Магнітне поле існує як всередині галактик, так і в просторі між ними. Однак його вивчення на таких масштабах скрутне, оскільки його величина мала, через що існує мало способів оцінки. В результаті досі не побудовано повноцінних моделей генерації магнітних полів галактиками, а їх взаємозв'язок з міжгалактичними полями погано відомий.
Спіральна галактика NGC 4631, також відома як галактика Кіт, за розміром злегка поступається Чумацькому Шляху, розташована на відстані близько 5 мегапарсек і видна з ребра. Раніше астрономи вже з'ясували, що в гало NGC 4631 силові лінії магнітного поля переважно орієнтовані перпендикулярно площині галактики, проте структура поля детально досліджена не була. Зокрема, залишалося невідомим, чи володіє магнітне поле регулярною структурою або хаотичною.
Астрономи з Австралії, Німеччини, Канади, Франції та США за участю Маріти Крузе (Marita Krause) з Інституту радіоастрономії Товариства Макса Планка вивчили об'єкт за допомогою масиву радіотелескопів VLA і з'ясували структуру поля. Виявилося, що поле в гало з обох сторін від диска галактики в цілому регулярно, але при цьому спостерігаються області з його протилежним напрямком. Вимірена індукція дорівнювала чотирьом мікрогаусам, що дивно багато для поля далеко в гало галактики.
Інформація про поле була отримана завдяки ефекту Фарадея, який полягає у обертанні площини поляризації випромінювання у зовнішньому магнітному полі. Вчені вимірювали частку поляризованого випромінювання і фарадіївську глибину, яка показує ступінь фарадіївського обертання вздовж променя зору. Вимірювання цієї величини - єдиний спосіб прояснення структури поля, оскільки вона зануляється або часто змінює знак у разі хаотичного поля, але накопичується до великих за модулем значень у разі регулярного.
"Це перший приклад ситуації, коли однозначно реєструється великомасштабне магнітне поле (когерентне, як його називають астрономи) далеко в гало спіральної галактики, причому його силові лінії вибудувані вздовж одного напрямку протягом тисяч світлових років, - пояснює Крузе. Більш того, ми бачимо напрямок цього поля, що змінюється закономірним чином ".
Отримані результати стали одним з рідкісних впевнених підтверджень моделі генерації магнітного поля за допомогою динамо-механізму галактичного масштабу. Згідно з цією теорією має виникати спіралевидне магнітне поле, структура якого являє собою продовження спіральних гілок диска.
Раніше астрономи відстежили магнітне поле в міжзоряних хмарах по руху газу, прийшли до висновку про невідомий механізм прискорення міжгалактичних електронів і знайшли магнітне поле біля далекої галактики.